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Redis常见延迟问题排查手册！附优化建议( 三 )

Redis


fork耗时严重
如果你的Redis开启了自动生成RDB和AOF重写功能，那么有可能在后台生成RDB和AOF重写时导致Redis的访问延迟增大，而等这些任务执行完毕后，延迟情况消失 。
遇到这种情况，一般就是执行生成RDB和AOF重写任务导致的 。
生成RDB和AOF都需要父进程fork出一个子进程进行数据的持久化，在fork执行过程中，父进程需要拷贝内存页表给子进程，如果整个实例内存占用很大，那么需要拷贝的内存页表会比较耗时，此过程会消耗大量的CPU资源，在完成fork之前，整个实例会被阻塞住，无法处理任何请求，如果此时CPU资源紧张，那么fork的时间会更长，甚至达到秒级 。这会严重影响Redis的性能 。
具体原理也可以参考我之前写的文章：Redis持久化是如何做的？RDB和AOF对比分析 。
我们可以执行info命令，查看最后一次fork执行的耗时latest_fork_usec，单位微妙 。这个时间就是整个实例阻塞无法处理请求的时间 。
除了因为备份的原因生成RDB之外，在主从节点第一次建立数据同步时，主节点也会生成RDB文件给从节点进行一次全量同步，这时也会对Redis产生性能影响 。
要想避免这种情况，我们需要规划好数据备份的周期，建议在从节点上执行备份，而且最好放在低峰期执行 。如果对于丢失数据不敏感的业务，那么不建议开启AOF和AOF重写功能 。
另外，fork的耗时也与系统有关，如果把Redis部署在虚拟机上，那么这个时间也会增大 。所以使用Redis时建议部署在物理机上，降低fork的影响 。
绑定CPU
很多时候，我们在部署服务时，为了提高性能，降低程序在使用多个CPU时上下文切换的性能损耗，一般会采用进程绑定CPU的操作 。
但在使用Redis时，我们不建议这么干，原因如下 。
绑定CPU的Redis，在进行数据持久化时，fork出的子进程，子进程会继承父进程的CPU使用偏好，而此时子进程会消耗大量的CPU资源进行数据持久化，子进程会与主进程发生CPU争抢，这也会导致主进程的CPU资源不足访问延迟增大 。
所以在部署Redis进程时，如果需要开启RDB和AOF重写机制，一定不能进行CPU绑定操作！
开启AOF
上面提到了，当执行AOF文件重写时会因为fork执行耗时导致Redis延迟增大，除了这个之外，如果开启AOF机制，设置的策略不合理，也会导致性能问题 。
开启AOF后，Redis会把写入的命令实时写入到文件中，但写入文件的过程是先写入内存，等内存中的数据超过一定阈值或达到一定时间后，内存中的内容才会被真正写入到磁盘中 。
AOF为了保证文件写入磁盘的安全性，提供了3种刷盘机制：
Appendfsync always：每次写入都刷盘，对性能影响最大，占用磁盘IO比较高，数据安全性最高；
appendfsync everysec：1秒刷一次盘，对性能影响相对较小，节点宕机时最多丢失1秒的数据；
appendfsync no：按照操作系统的机制刷盘，对性能影响最小，数据安全性低，节点宕机丢失数据取决于操作系统刷盘机制 。
当使用第一种机制appendfsync always时，Redis每处理一次写命令，都会把这个命令写入磁盘，而且这个操作是在主线程中执行的 。
内存中的的数据写入磁盘，这个会加重磁盘的IO负担，操作磁盘成本要比操作内存的代价大得多 。如果写入量很大，那么每次更新都会写入磁盘，此时机器的磁盘IO就会非常高，拖慢Redis的性能，因此我们不建议使用这种机制 。
与第一种机制对比，appendfsync everysec会每隔1秒刷盘，而appendfsync no取决于操作系统的刷盘时间，安全性不高 。因此我们推荐使用appendfsync everysec这种方式，在最坏的情况下，只会丢失1秒的数据，但它能保持较好的访问性能 。
当然，对于有些业务场景，对丢失数据并不敏感，也可以不开启AOF 。
使用Swap
如果你发现Redis突然变得非常慢，每次访问的耗时都达到了几百毫秒甚至秒级，那此时就检查Redis是否使用到了Swap，这种情况下Redis基本上已经无法提供高性能的服务 。
我们知道，操作系统提供了Swap机制，目的是为了当内存不足时，可以把一部分内存中的数据换到磁盘上，以达到对内存使用的缓冲 。
但当内存中的数据被换到磁盘上后，访问这些数据就需要从磁盘中读取，这个速度要比内存慢太多！
尤其是针对Redis这种高性能的内存数据库来说，如果Redis中的内存被换到磁盘上，对于Redis这种性能极其敏感的数据库，这个操作时间是无法接受的 。
我们需要检查机器的内存使用情况，确认是否确实是因为内存不足导致使用到了Swap 。


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